Álgebra lineal Ejemplos

Resolver usando la matriz inversa 2x-5y+5z=28 , -3x-2y+15z=35 , -3x+6y-5z=33
2x-5y+5z=282x5y+5z=28 , -3x-2y+15z=353x2y+15z=35 , -3x+6y-5z=333x+6y5z=33
Paso 1
Obtén la forma AX=BAX=B del sistema de ecuaciones.
[2-55-3-215-36-5][xyz]=[283533]2553215365xyz=283533
Paso 2
Obtén la inversa de la matriz de coeficientes.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1
Find the determinant.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.1
Choose the row or column with the most 00 elements. If there are no 00 elements choose any row or column. Multiply every element in row 11 by its cofactor and add.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.1.1
Consider the corresponding sign chart.
|+-+-+-+-+|∣ ∣+++++∣ ∣
Paso 2.1.1.2
The cofactor is the minor with the sign changed if the indices match a - position on the sign chart.
Paso 2.1.1.3
The minor for a11a11 is the determinant with row 11 and column 11 deleted.
|-2156-5|21565
Paso 2.1.1.4
Multiply element a11a11 by its cofactor.
2|-2156-5|221565
Paso 2.1.1.5
The minor for a12a12 is the determinant with row 11 and column 22 deleted.
|-315-3-5|31535
Paso 2.1.1.6
Multiply element a12a12 by its cofactor.
5|-315-3-5|531535
Paso 2.1.1.7
The minor for a13a13 is the determinant with row 11 and column 33 deleted.
|-3-2-36|3236
Paso 2.1.1.8
Multiply element a13 by its cofactor.
5|-3-2-36|
Paso 2.1.1.9
Add the terms together.
2|-2156-5|+5|-315-3-5|+5|-3-2-36|
2|-2156-5|+5|-315-3-5|+5|-3-2-36|
Paso 2.1.2
Evalúa |-2156-5|.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.2.1
El determinante de una matriz 2×2 puede obtenerse usando la fórmula |abcd|=ad-cb.
2(-2-5-615)+5|-315-3-5|+5|-3-2-36|
Paso 2.1.2.2
Simplifica el determinante.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.2.2.1
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.2.2.1.1
Multiplica -2 por -5.
2(10-615)+5|-315-3-5|+5|-3-2-36|
Paso 2.1.2.2.1.2
Multiplica -6 por 15.
2(10-90)+5|-315-3-5|+5|-3-2-36|
2(10-90)+5|-315-3-5|+5|-3-2-36|
Paso 2.1.2.2.2
Resta 90 de 10.
2-80+5|-315-3-5|+5|-3-2-36|
2-80+5|-315-3-5|+5|-3-2-36|
2-80+5|-315-3-5|+5|-3-2-36|
Paso 2.1.3
Evalúa |-315-3-5|.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.3.1
El determinante de una matriz 2×2 puede obtenerse usando la fórmula |abcd|=ad-cb.
2-80+5(-3-5-(-315))+5|-3-2-36|
Paso 2.1.3.2
Simplifica el determinante.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.3.2.1
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.3.2.1.1
Multiplica -3 por -5.
2-80+5(15-(-315))+5|-3-2-36|
Paso 2.1.3.2.1.2
Multiplica -(-315).
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.3.2.1.2.1
Multiplica -3 por 15.
2-80+5(15--45)+5|-3-2-36|
Paso 2.1.3.2.1.2.2
Multiplica -1 por -45.
2-80+5(15+45)+5|-3-2-36|
2-80+5(15+45)+5|-3-2-36|
2-80+5(15+45)+5|-3-2-36|
Paso 2.1.3.2.2
Suma 15 y 45.
2-80+560+5|-3-2-36|
2-80+560+5|-3-2-36|
2-80+560+5|-3-2-36|
Paso 2.1.4
Evalúa |-3-2-36|.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.4.1
El determinante de una matriz 2×2 puede obtenerse usando la fórmula |abcd|=ad-cb.
2-80+560+5(-36-(-3-2))
Paso 2.1.4.2
Simplifica el determinante.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.4.2.1
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.4.2.1.1
Multiplica -3 por 6.
2-80+560+5(-18-(-3-2))
Paso 2.1.4.2.1.2
Multiplica -(-3-2).
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.4.2.1.2.1
Multiplica -3 por -2.
2-80+560+5(-18-16)
Paso 2.1.4.2.1.2.2
Multiplica -1 por 6.
2-80+560+5(-18-6)
2-80+560+5(-18-6)
2-80+560+5(-18-6)
Paso 2.1.4.2.2
Resta 6 de -18.
2-80+560+5-24
2-80+560+5-24
2-80+560+5-24
Paso 2.1.5
Simplifica el determinante.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.5.1
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.5.1.1
Multiplica 2 por -80.
-160+560+5-24
Paso 2.1.5.1.2
Multiplica 5 por 60.
-160+300+5-24
Paso 2.1.5.1.3
Multiplica 5 por -24.
-160+300-120
-160+300-120
Paso 2.1.5.2
Suma -160 y 300.
140-120
Paso 2.1.5.3
Resta 120 de 140.
20
20
20
Paso 2.2
Since the determinant is non-zero, the inverse exists.
Paso 2.3
Set up a 3×6 matrix where the left half is the original matrix and the right half is its identity matrix.
[2-55100-3-215010-36-5001]
Paso 2.4
Obtén la forma escalonada reducida por filas.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.4.1
Multiply each element of R1 by 12 to make the entry at 1,1 a 1.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.4.1.1
Multiply each element of R1 by 12 to make the entry at 1,1 a 1.
[22-5252120202-3-215010-36-5001]
Paso 2.4.1.2
Simplifica R1.
[1-52521200-3-215010-36-5001]
[1-52521200-3-215010-36-5001]
Paso 2.4.2
Perform the row operation R2=R2+3R1 to make the entry at 2,1 a 0.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.4.2.1
Perform the row operation R2=R2+3R1 to make the entry at 2,1 a 0.
[1-52521200-3+31-2+3(-52)15+3(52)0+3(12)1+300+30-36-5001]
Paso 2.4.2.2
Simplifica R2.
[1-525212000-1924523210-36-5001]
[1-525212000-1924523210-36-5001]
Paso 2.4.3
Perform the row operation R3=R3+3R1 to make the entry at 3,1 a 0.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.4.3.1
Perform the row operation R3=R3+3R1 to make the entry at 3,1 a 0.
[1-525212000-1924523210-3+316+3(-52)-5+3(52)0+3(12)0+301+30]
Paso 2.4.3.2
Simplifica R3.
[1-525212000-19245232100-32523201]
[1-525212000-19245232100-32523201]
Paso 2.4.4
Multiply each element of R2 by -219 to make the entry at 2,2 a 1.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.4.4.1
Multiply each element of R2 by -219 to make the entry at 2,2 a 1.
[1-52521200-2190-219(-192)-219452-21932-2191-21900-32523201]
Paso 2.4.4.2
Simplifica R2.
[1-5252120001-4519-319-21900-32523201]
[1-5252120001-4519-319-21900-32523201]
Paso 2.4.5
Perform the row operation R3=R3+32R2 to make the entry at 3,2 a 0.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.4.5.1
Perform the row operation R3=R3+32R2 to make the entry at 3,2 a 0.
[1-5252120001-4519-319-21900+320-32+32152+32(-4519)32+32(-319)0+32(-219)1+320]
Paso 2.4.5.2
Simplifica R3.
[1-5252120001-4519-319-219000-20192419-3191]
[1-5252120001-4519-319-219000-20192419-3191]
Paso 2.4.6
Multiply each element of R3 by -1920 to make the entry at 3,3 a 1.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.4.6.1
Multiply each element of R3 by -1920 to make the entry at 3,3 a 1.
[1-5252120001-4519-319-2190-19200-19200-1920(-2019)-19202419-1920(-319)-19201]
Paso 2.4.6.2
Simplifica R3.
[1-5252120001-4519-319-2190001-65320-1920]
[1-5252120001-4519-319-2190001-65320-1920]
Paso 2.4.7
Perform the row operation R2=R2+4519R3 to make the entry at 2,3 a 0.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.4.7.1
Perform the row operation R2=R2+4519R3 to make the entry at 2,3 a 0.
[1-525212000+451901+45190-4519+45191-319+4519(-65)-219+45193200+4519(-1920)001-65320-1920]
Paso 2.4.7.2
Simplifica R2.
[1-52521200010-314-94001-65320-1920]
[1-52521200010-314-94001-65320-1920]
Paso 2.4.8
Perform the row operation R1=R1-52R3 to make the entry at 1,3 a 0.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.4.8.1
Perform the row operation R1=R1-52R3 to make the entry at 1,3 a 0.
[1-520-52-52052-52112-52(-65)0-523200-52(-1920)010-314-94001-65320-1920]
Paso 2.4.8.2
Simplifica R1.
[1-52072-38198010-314-94001-65320-1920]
[1-52072-38198010-314-94001-65320-1920]
Paso 2.4.9
Perform the row operation R1=R1+52R2 to make the entry at 1,2 a 0.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.4.9.1
Perform the row operation R1=R1+52R2 to make the entry at 1,2 a 0.
[1+520-52+5210+52072+52-3-38+5214198+52(-94)010-314-94001-65320-1920]
Paso 2.4.9.2
Simplifica R1.
[100-414-134010-314-94001-65320-1920]
[100-414-134010-314-94001-65320-1920]
[100-414-134010-314-94001-65320-1920]
Paso 2.5
The right half of the reduced row echelon form is the inverse.
[-414-134-314-94-65320-1920]
[-414-134-314-94-65320-1920]
Paso 3
Multiplica por la izquierda ambos lados de la ecuación de matriz por la matriz inversa.
([-414-134-314-94-65320-1920][2-55-3-215-36-5])[xyz]=[-414-134-314-94-65320-1920][283533]
Paso 4
Cualquier matriz multiplicada por su inversa es igual a 1 todo el tiempo. AA-1=1.
[xyz]=[-414-134-314-94-65320-1920][283533]
Paso 5
Multiplica [-414-134-314-94-65320-1920][283533].
Toca para ver más pasos...
Paso 5.1
Two matrices can be multiplied if and only if the number of columns in the first matrix is equal to the number of rows in the second matrix. In this case, the first matrix is 3×3 and the second matrix is 3×1.
Paso 5.2
Multiplica cada fila en la primera matriz por cada columna en la segunda matriz.
[-428+1435-13433-328+1435-9433-6528+32035-192033]
Paso 5.3
Simplifica cada elemento de la matriz mediante la multiplicación de todas las expresiones.
[-4212-2992-59710]
[-4212-2992-59710]
Paso 6
Simplifica los lados izquierdo y derecho.
[xyz]=[-4212-2992-59710]
Paso 7
Obtén la solución.
x=-4212
y=-2992
z=-59710
2x-5y+5z=28,-3x-2y+15z=35,-3x+6y-5z=33
(
(
)
)
|
|
[
[
]
]
{
{
}
}
A
A
7
7
8
8
9
9
B
B
4
4
5
5
6
6
/
/
^
^
×
×
>
>
π
π
1
1
2
2
3
3
-
-
+
+
÷
÷
<
<
!
!
,
,
0
0
.
.
%
%
=
=
 [x2  12  π  xdx ]